瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员开发了一种微型传感器，可在几分钟内检测水果上的农药。在《高级科学》杂志的一篇论文中该技术被描述为概念验证，该技术使用由银制成的明火喷涂纳米粒子来增加化学物质的信号。虽然仍处于早期阶段，但研究人员希望这些纳米传感器可以帮助在食用前发现食品农药。

“报告显示，在欧盟销售的所有水果中，多达一半含有大量与人类健康问题有关的农药残留，”卡罗林斯卡医学院微生物学、肿瘤和细胞生物学系首席研究员 Georgios Sotiriou，同时也是该研究的通讯作者说。 “然而，目前在食用前检测单一产品上的农药的技术在实践中受到其传感器的高成本和繁琐制造的限制。为了克服这个问题，我们开发了廉价且可重复的纳米传感器，可用于监测例如商店中的水果农药痕迹。”

新的纳米传感器采用了 1970 年代称为表面增强拉曼散射 (SERS)的发现成果，该强大的传感技术可以将金属表面上生物分子的诊断信号提高 100 万倍以上。该技术已用于多个研究领域，包括化学和环境分析，以及检测各种疾病的生物标志物。然而，迄今为止，高生产成本和有限的批次间可重复性阻碍了食品安全诊断的广泛应用。

明火喷涂技术

在目前的研究中，研究人员通过使用明火喷涂（一种成熟且具有成本效益的金属涂层沉积技术）搭建了一种 SERS 纳米传感器，将银纳米颗粒的小液滴输送到玻璃表面。

“明火喷涂可用于在大面积上快速生产均匀的 SERS 薄膜，消除了可扩展性的关键障碍之一，”Sotiriou 实验室的博士后研究员、该研究的第一作者李海鹏说。

检测到苹果上的农药

为了测试传感器的实际应用，研究人员对其进行了校准，以检测低浓度的对硫磷-乙基，一种在大多数国家被禁止或限制的有毒农业杀虫剂。将少量对硫磷-乙基放置在苹果的一部分上。随后用棉签收集残留物，棉签浸入溶液中以溶解农药分子。滴在传感器上溶液被证实了存在农药。

接下来，研究人员希望探索纳米传感器是否可以应用于其他领域，例如在资源有限的环境中发现特定疾病的生物标志物。

该研究由欧洲研究委员会 (ERC)、卡罗林斯卡学院、瑞典战略研究基金会 (SSF) 和瑞典研究委员会资助。